主题：我爱跑步：关于跑姿的一些物理数学模型 -- 庄户人家
在所有力量的练习中，对膝盖保护都强调弯曲的膝盖不能超过脚尖，由于看不到视频，精英跑步在前脚掌着地时，膝盖和脚尖的前后位置是什么样的关系？（看仁兄的图是膝盖超过脚尖了）麻烦兄台告之，自己跑看不到。
如果没猜错的话，膝盖应该也没超过脚尖。
你的问题我也不懂，希望楼主帮我们解惑。
推荐一个视频，可以在百度上搜索“跑步教程与跑步姿势:跑步动作练习”
这是一个系列，希望对你有所帮助。
《马拉松最强军团-挑战耐力的极限(上、下)》
详细分析最近的三位马拉松世界纪录创造者的跑步技术，结合庄户老哥的文章，相信可以解答这里90以上的问题了
一年多以前，曾经尝试过前脚掌落地的跑步姿势，但是感觉很累，维持不了多长时间，于是放弃了，一直采用全脚掌落地的姿势。
看了楼主的这个帖子，今天早上又尝试了一下，耶？！很轻松，感觉只要稍稍有意识地抬高大腿，注意落地从前脚掌过渡到全脚掌再快速登地。而且能不太费力地一直用这个姿势跑完全程。
分析原因，除了一直坚持跑步以外，再就是半年前开始注重力量练习，在跑前加了持哑铃硬拉、深蹲、箭步蹲……腰腿还有核心肌肉群更有劲了。
果然，注重心肺功能的耐力练习和注重肌肉的力量练习是相互促进的呀！
另外，感谢楼主分享，佩服楼主钻研精神。
但是我觉得膝盖弯曲是会超过脚尖的。我在积木看别人做力量练习，深蹲起，肯定是膝盖弯曲超过脚尖的。
看得出来楼主很爱琢磨, 而且很多感觉是很有道理的.
跑步我是偶尔跑跑, 但是正好专业和这个有点关系, 就说说几点不同意见讨论一下.
提高步频，用于加速和减速下肢摆动的能量消耗增加很明显. 计算摆腿消耗的能量不能用直线运动的规律. 楼主观察善跑的动物, 遗漏了一点很关键的, 就是这些动物小腿基本没啥肌肉,脚也很小, 整个下肢的重心很接近躯干. 这样的肢体构造相对于躯干的转动惯量很小, 前后摆动的时候可以用很小的肌肉力量达到很高的角加速度.
人的腿不光是用来跑步的, 所以不是完全为跑步优化. 尽管每个关节的重心仍然是靠躯干的, 比如小腿的肌肉偏向膝盖而不是脚踝, 大腿的肌肉则靠近髋关节而不是膝关节. 但是下肢整体的转动惯量还是很大的, 所以提高步频大大增加摆腿的相应肌肉的能量消耗.
重心周期性的上下移动是跑步的特性, 由于人体腾空阶段没有地面支撑, 重心肯定是要往下掉的. 减小步频确实可以减少腾空时间, 降低重心上下浮动的幅度. 不过传统跑鞋配合后跟着地的跑法也有这样的功能: 由于跑鞋的后跟高前掌低, 正好抵消了一部分的重心浮动.(后跟着地的时候重心接近最低). 赤脚或者平底的赤足跑鞋则没有这样的功能.
所谓自然的步频方面有一个这样的问题, 就是肌肉的收缩是有最优的速度的, 具体速度因人而异. 就和自行车运动的最佳踏频才能维持最优化的输出功率是一样的道理. 至于肌腱的弹性(对跑步来说最重要的是跟腱), 这东西的弹性模型比较复杂, 但肯定不是单一的理想弹簧, 要考虑粘弹性, 这部分和速度相关, 具体模型是并联一个damper还是先并联一个damper再串联一个damper现在没空查书了. 由于粘弹性的存在, 步频对共振的作用不大. 每一次的拉伸的程度和速度肯定对能量的储存和回馈的影响更加重要.
但是感觉小腿前面靠下肌肉是紧张用力的，小腿肚没有感觉。而我以前跑步小腿从来没紧张过，都是大腿下部靠近膝盖上方的肌肉酸痛。是我的姿势的问题还是发力方式的问题？
难怪跑步比别人容易累。
花谢
首先谢谢你老人家的comments。你挑的刺在我的模型里都是存在的。你是从事什么专业的？
应该说，我这个模型还是满粗糙的。任何一个学懂高中物理数学的人都可以做出来。再说了，这世界上哪里有真正的理想弹簧系统啊？这是我从自身跑步的经验中总结出来的，并没有任何专业人士的指导。
跑步是一个实践性很强的运动，结果因人而异。所以想要有一个one-size-fits-all的模型是不可能的。我觉得我的这个模型，至少定性地解释了跑步过程中的一些重要问题，而且我从这个模型出发，确实提高了跑步的成绩，所以这个模型对我来讲还是很有用的，despite much of its imperfection.
从你的回复看来，在学术界已经有人做过类似的研究。如果你有时间的话，可不可以整他一篇，给河友们科普科普？
耐力运动中，肌肉能量供应的两大主力是糖原和脂肪酸。
越高强度，糖原的供能比例越高，所以减肥跑不需要尽全力跑最快；但是如果跑步速度太慢，则总功率太小，而脂肪酸氧化供应ATP的能力超强，所以速度太慢对减肥来说太耗时间了。
同样强度，运动时间越长，脂肪供能的比例越高。肌肉不是直接燃烧脂肪的，脂肪先要在脂肪细胞中分解成甘油和脂肪酸，然后甘油被血液送到肝脏代谢，脂肪酸则被转运蛋白送到肌肉细胞氧化。这个过程很长，所以一般耐力运动的前二三十分钟，肌肉的能量供应比例很大部分是糖原，少量的脂肪酸（这其中还有部分是本来就存在于肌肉细胞的脂肪酸）。因此锻炼时间如果少于30分钟，基本上脂肪细胞分解的脂肪酸还没被燃烧就有送回去重新合成脂肪了。
运动前不要吃甜食；运动过程中可以喝淡水或者盐水，不要喝含糖的运动饮料，因为这样会增加胰岛素水平，抑制脂肪分解。运动后进食要控制脂肪摄入，适当增加一点蛋白质以弥补氨基酸的损耗。碳水化合物也还是要补充的，不然下次运动的前三十分钟很难熬。
至于跑步技巧什么的反而没必要太操心，弄双穿着感觉舒服的鞋，怎么跑怎么舒服就行。
4000M。
为了避免太单调，中间总是变换跑法和速度，正跑，倒跑，快跑，慢跑，伸长腿大步跑，委委琐琐小步跑。。。。。
很快就总结得到，最省力最舒服的就是这种类似木兰步的小步快跑。几个要素你老人家都提到了，按我的经验就是：
1：腿是弯曲的，略有下蹲的感觉；
2：脚掌着地的位置在重心正下方；
3：尽量保持上身重心不上下起伏，没有一耸一耸的波动；
只有做到1，才能保证2和3。
另外，还有腰和胳臂。这俩必须是软的活的，不能是僵的硬的，得跟着节奏动。
胳臂嘛，半下垂最舒服，硬端着就累，非得端着，那就随节奏画圈儿还能舒服点儿。。。。
呵呵，跑步嘛，还是要腰马合一，腰好，胃口就好，吃嘛嘛香。。。
用脚尖是肌肉吸收冲击，肌肉很快会累；用脚跟是关节吸收冲击，关节不会感到累，但也只是没有累的感觉而已，损耗是有的。关节的损耗可不像肌肉那样能长回来
有人会因此(跑步机)摔倒，在平时人走路或是跑步中用的是脚后跟做缓冲，在跑步机上如果跑步机的速度不适合自己，人就会做出应激反应——————用前脚掌(或脚尖)，这样对骨骼其实很不好，会疲劳，有可能会摔倒。虽然这些结论得于跑步机上但是在现实生活中也是如此。在现实生活中人要是用前脚掌跑步或走路其受力是不均匀的，而且有些人会不习惯，而且易疲劳，有些人弄不好会抽筋。
经常路上看到美国白人流行自行车运动，一身行头把式齐全，好奇是如何流行起来的。了解这个跑步伤膝盖的问题后，发现登车似乎没有这个问题，运动量也不小。
如果想全身运动的话，最好不用跑步机，用这个WaterRower http://www.amazon.com/WaterRower-Oxbridge-Machine-Cherry-S4/dp/B000A6V4RW 比较好。